固体激光器(solid-state laser)是利用具有一定形状和大小的固体中某些物质的能级结构产生激光辐射的激光器。
1.固体激光器的基本结构及组成
固体激光器由光学腔、泵浦源、谐振镜等组成。光学腔内装填有激光介质,是激光输出的主要部件。泵浦源是申广流、电灯泡等给激光介质提供激发能量的装置。谐振镜可以改变激光的方向和放大激光功率。
2.固体激光器的工作原理
固体激光器的工作原理主要包括受激辐射、光增强和谐振三个步骤。首先,通过光泵浦使激光器中的材料处于高能态,当光子经过材料时,会与高能态的原子相互作用并让其退回到低能态,此时会释放出所放激光的能量,从而产生受激辐射。接着,通过谐振镜的调整,让激光在光学腔内反复走动,达到光增强的目的。最后,在得到足够大的光增益后,固体激光器发出高功率、高单色度的激光。
3.固体激光器的应用
固体激光器广泛应用于军事、医疗、科研、工业等领域。其中,军事领域主要用于制导弹、反制对抗等;医疗方面则常被用于激光手术切割、去除皮肤斑痕等;在科研方面,固体激光器也常应用于原子物理、量子密钥通信等研究领域;再如机械制造等领域中则主要用于金属雕刻、切割、焊接等。
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